[go: up one dir, main page]

RU2026959C1 - Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин - Google Patents

Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин Download PDF

Info

Publication number
RU2026959C1
RU2026959C1 SU5059214A RU2026959C1 RU 2026959 C1 RU2026959 C1 RU 2026959C1 SU 5059214 A SU5059214 A SU 5059214A RU 2026959 C1 RU2026959 C1 RU 2026959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
gas wells
sodium chloride
dust
oil
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
П.Ф. Цыцымушкин
Н.Х. Каримов
С.Р. Хайруллин
З.Н. Кудряшова
И.В. Белов
Р.А. Шамсиев
Original Assignee
Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов filed Critical Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов
Priority to SU5059214 priority Critical patent/RU2026959C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2026959C1 publication Critical patent/RU2026959C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Сущность изобретения: тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин содержит, мас.%: тампонажный цемент 15,8 - 27,5, хлорид натрия 3,8 - 6,1, золу - унос с содержанием CaO + MgO от 6,66 до 9,60% 13,2 - 19,3, цементную пыль с электрофильтров из отходящих газов вращающихся печей цементных заводов 13,2 - 19,3 и воду - остальное. Тампонажный цемент, золу - унос и цементную пыль смешивают. Полученную смесь затворяют на водном растворе хлорида натрия. 1 табл.

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к тампонажным растворам для цементирования нефтяных и газовых скважин с аномально низким пластовым давлением (АНПД), продукция которых содержит агрессивные компоненты (сероводород, углекислоту), в условиях умеренных температур.
Известен облегченный тампонажный раствор на основе портландцемента, облегчающих добавок и воды.
Недостаток этого тампонажного раствора - низкая прочность цементного камня.
Наиболее близким по совокупности признаков является тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий тампонажный цемент и цементную пыль в соотношении 1:1 с водосмесевым отношением 0,65.
Недостатки известного раствора - низкая коррозионная стойкость и недостаточная прочность формируемого цементного камня.
Цель изобретения - повышение качества крепления скважин путем улучшения физико-механических свойств тампонажного раствора и формируемого камня за счет повышения его прочности и коррозионной стойкости.
Для достижения указанной цели тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин в условиях АНПД и кислых агрессивных сред, содержащий тампонажный цемент, цементную пыль и воду, дополнительно содержит золу-унос с содержанием CaO + MgO от 6,66 до 9,60% и хлорид натрия, а цементную пыль с электрофильтров из отходящих газов вращающихся печей цементных заводов, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Тампонажный цемент 15,8 - 27,5 Хлорид натрия 3,8 - 6,1
Зола-унос с содержанием CaO + MgO от 6,66 до 9,60% 13,2 - 19,3
Цементная пыль с
электрофильтров из
отходящих газов
вращающихся печей цементных заводов 13,2 - 19,3 Вода Остальное
Тампонажный раствор готовят следующим образом.
Тампонажный цемент, золу-унос и цементную пыль смешивают. Затем приготовленную смесь затворяют на водном растворе хлорида натрия. В качестве компонентов тампонажного раствора были использованы:
- тампонажный цемент ПЦТ Д20-100 Новотроицкого цементного завода;
- цементная пыль, например пыль с электрофильтров из отходящих газов вращающихся печей цементных заводов по ТУ 21-26-24-91;
- зола-унос, например Новотроицкой ТЭЦ, имеющая следующие физико-химические свойства;
химический состав, %: SiO 40,60 - 43,14 Fe2O3 3,83 - 4,63 MnO 0,05 - 0,32 Na2O 0,25 - 0,77 TiO2 0,80 - 0,84 Al2O3 17,70 - 18,91 MgO 2,66 - 4,60 CaO 4,00 - 5,00 K2O 0,1 - 1,20 P2O5 0,09 - 0,10 п.п.п. 19,0 - 20,0 средняя плотность 2,01 - 2,06 г/см3 удельная поверхность 3500 - 3800 см2/г остаток на сите N 008 - 15%.
Согласно ГОСТ 25818-85 зола соответствует II виду (возможно использование золы-уноса других ТЭЦ, имеющей аналогичные физико-химические свойства).
Хлорид натрия по ГОСТ 13830-84.
Для проведения исследования были взяты тампонажные растворы с различным содержанием компонентов.
Основные технологические параметры (плотность, растекаемость и сроки схватывания) определяли по ГОСТ 26798.1-85. Пределы прочности цементного камня определяли по ГОСТ 26798.2-85.
Коррозионную стойкость цементного камня определяли как отношение прочностей на сжатие балочек-близнецов. Одни хранились в течение 2 и 180 сут в нормальных условиях во влажной среде при температуре 22 ± 3оС и давлении 0,1 МПа, а другие - в агрессивной среде (газопроводе), содержащей в общем объеме 4,5% сероводорода и 1% углекислоты при температуре 22 ± 3оС и давлении 3,5 МПа.
Седиментационную устойчивость тампонажного раствора определяли на приборе по величине отстоя за период с момента приготовления до образования кристаллизационной структуры. Прибор позволяет учитывать влияние изменения порогового давления в растворе во время твердения.
Результаты испытаний тампонажных растворов представлены в таблице. Анализ табличных данных показывает: известный тампонажный раствор (опыт 1) при твердении формирует цементный камень прочностью 2,30 - 7,00 МПа и коррозионной стойкостью 0,60.
Заявляемый тампонажный раствор (опыты 3, 4, 5, 7, 8, 11, 13) при затвердевании образует цементный камень повышенной прочности на изгиб, достигающей 3,0 - 3,3 МПа, на сжатие 8,10 - 8,30 МПа и коррозионной стойкости 0,69 - 0,72.
Предельное содержание компонентов определено следующим образом. Оптимальное содержание тампонажного цемента 15,8 - 27,5 мас. %. При содержании тампонажного цемента менее 15,8 мас. % (опыт 2) прочность и коррозионная стойкость камня на уровне аналогичных показателей прототипа. При содержании тампонажного цемента более 27,5 мас. % (опыт 14) плотность тампонажного раствора превышает 1,65 г/см3 (равна 1,67 г/см3), т.е. переходит в группу растворов нормальной плотности.
Содержание цементной пыли и золы оптимально в пределах 13,2 - 19,3 мас. % . При содержании этих компонентов ниже 13,2 мас. % (опыт 14) содержание тампонажного цемента соответственно превышает верхний предел оптимального содержания. При содержании более 19,3 мас. % (опыт 2) прочность и коррозионная стойкость камня на уровне показателей прототипа. Оптимальное содержание хлорида натрия определено в пределах 3,8 - 6,1 мас. %.
При содержании хлорида натрия менее 3,8 мас. % (опыт 9) формируемый камень при некотором росте прочности имеет коррозионную стойкость на уровне прототипа. Содержание хлорида натрия более 6,1 мас. % (опыт 6) увеличивает сроки твердения тампонажного раствора, не повышает коррозионную стойкость камня.
Тампонажный раствор, не содержащий хлорида натрия (опыт 10), имеет низкие значения прочности и коррозионной стойкости формируемого цементного камня. Тампонажный раствор, не содержащий цементной пыли (опыт 12), образует камень прочностью и коррозионной стойкостью на уровне прототипа.
Таким образом, тампонажный раствор имеет технологически необходимые параметры и при твердении в условиях умеренных температур формирует камень повышенной прочности и коррозионной стойкости.
Тампонажный раствор может быть использован для цементирования нефтяных и газовых скважин в условиях АНПД и умеренных температур при наличии в пластовых флюидах агрессивных компонентов (сероводорода и углекислоты) и рекомендован для всех месторождений страны с аналогичными горно-геологическими условиями.

Claims (1)

1. ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержащий тампонажный цемент, цементную пыль и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит золу-унос с содержанием CaO + MgO 6,66 - 9,60% и хлорид натрия, а цементную пыль - с электрофильтров из отходящих газов вращающихся печей цементных заводов при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Тампонажный цемент - 15,8 - 27,5
Хлорид натрия - 3,8 - 6,1
Зола-унос с содержанием CaO + MgO 6,66 - 9,60% - 13,2 - 19,3
Цементная пыль с электрофильтров из отходящих газов вращающихся печей цементных заводов - 13,2 - 19,3
Вода - Остальное
SU5059214 1992-08-19 1992-08-19 Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин RU2026959C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5059214 RU2026959C1 (ru) 1992-08-19 1992-08-19 Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5059214 RU2026959C1 (ru) 1992-08-19 1992-08-19 Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2026959C1 true RU2026959C1 (ru) 1995-01-20

Family

ID=21611847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5059214 RU2026959C1 (ru) 1992-08-19 1992-08-19 Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2026959C1 (ru)

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7674332B2 (en) 2005-09-09 2010-03-09 Halliburton Energy Services, Inc. Extended settable compositions comprising cement kiln dust and associated methods
US7743828B2 (en) 2005-09-09 2010-06-29 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cementing in subterranean formations using cement kiln cement kiln dust in compositions having reduced Portland cement content
US7789150B2 (en) 2005-09-09 2010-09-07 Halliburton Energy Services Inc. Latex compositions comprising pozzolan and/or cement kiln dust and methods of use
US7927419B2 (en) 2005-09-09 2011-04-19 Halliburton Energy Services Inc. Settable compositions comprising cement kiln dust and swellable particles
US8030253B2 (en) 2005-09-09 2011-10-04 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed cement compositions comprising oil-swellable particles
RU2452757C1 (ru) * 2010-12-06 2012-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Кислоторастворимый тампонажный состав
RU2460870C2 (ru) * 2005-09-09 2012-09-10 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Способы использования способных к схватыванию композиций, включающих цементную печную пыль
US8261827B2 (en) 2005-09-09 2012-09-11 Halliburton Energy Services Inc. Methods and compositions comprising kiln dust and metakaolin
US8281859B2 (en) 2005-09-09 2012-10-09 Halliburton Energy Services Inc. Methods and compositions comprising cement kiln dust having an altered particle size
US8297357B2 (en) 2005-09-09 2012-10-30 Halliburton Energy Services Inc. Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and/or a natural pozzolan and methods of use
US8327939B2 (en) 2005-09-09 2012-12-11 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising cement kiln dust and rice husk ash and methods of use
US8333240B2 (en) 2005-09-09 2012-12-18 Halliburton Energy Services, Inc. Reduced carbon footprint settable compositions for use in subterranean formations
US8403045B2 (en) 2005-09-09 2013-03-26 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising unexpanded perlite and methods of cementing in subterranean formations
US8505629B2 (en) 2005-09-09 2013-08-13 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed spacer fluids containing cement kiln dust and methods of use
US8505630B2 (en) 2005-09-09 2013-08-13 Halliburton Energy Services, Inc. Consolidating spacer fluids and methods of use
US8522873B2 (en) 2005-09-09 2013-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. Spacer fluids containing cement kiln dust and methods of use
US8555967B2 (en) 2005-09-09 2013-10-15 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for evaluating a boundary between a consolidating spacer fluid and a cement composition
US8672028B2 (en) 2010-12-21 2014-03-18 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising interground perlite and hydraulic cement
US8950486B2 (en) 2005-09-09 2015-02-10 Halliburton Energy Services, Inc. Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and methods of use
US9006154B2 (en) 2005-09-09 2015-04-14 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for determining reactive index for cement kiln dust, associated compositions and methods of use
US9023150B2 (en) 2005-09-09 2015-05-05 Halliburton Energy Services, Inc. Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and/or a natural pozzolan and methods of use
US9051505B2 (en) 2005-09-09 2015-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Placing a fluid comprising kiln dust in a wellbore through a bottom hole assembly
US9150773B2 (en) 2005-09-09 2015-10-06 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions comprising kiln dust and wollastonite and methods of use in subterranean formations
US9676989B2 (en) 2005-09-09 2017-06-13 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions comprising cement kiln dust and tire-rubber particles and method of use
US9809737B2 (en) 2005-09-09 2017-11-07 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions containing kiln dust and/or biowaste ash and methods of use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Каримов Н.Х. и др. Тампонажные смеси для скважин с аномальными пластовыми давлениями. М.: Недра, 1977, с.77. *

Cited By (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8505629B2 (en) 2005-09-09 2013-08-13 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed spacer fluids containing cement kiln dust and methods of use
US8505630B2 (en) 2005-09-09 2013-08-13 Halliburton Energy Services, Inc. Consolidating spacer fluids and methods of use
US7789150B2 (en) 2005-09-09 2010-09-07 Halliburton Energy Services Inc. Latex compositions comprising pozzolan and/or cement kiln dust and methods of use
US7927419B2 (en) 2005-09-09 2011-04-19 Halliburton Energy Services Inc. Settable compositions comprising cement kiln dust and swellable particles
US8030253B2 (en) 2005-09-09 2011-10-04 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed cement compositions comprising oil-swellable particles
US9903184B2 (en) 2005-09-09 2018-02-27 Halliburton Energy Services, Inc. Consolidating spacer fluids and methods of use
RU2460870C2 (ru) * 2005-09-09 2012-09-10 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Способы использования способных к схватыванию композиций, включающих цементную печную пыль
US8261827B2 (en) 2005-09-09 2012-09-11 Halliburton Energy Services Inc. Methods and compositions comprising kiln dust and metakaolin
US8281859B2 (en) 2005-09-09 2012-10-09 Halliburton Energy Services Inc. Methods and compositions comprising cement kiln dust having an altered particle size
US8297357B2 (en) 2005-09-09 2012-10-30 Halliburton Energy Services Inc. Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and/or a natural pozzolan and methods of use
US8307899B2 (en) 2005-09-09 2012-11-13 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of plugging and abandoning a well using compositions comprising cement kiln dust and pumicite
US8318642B2 (en) 2005-09-09 2012-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions comprising kiln dust and metakaolin
US8324137B2 (en) 2005-09-09 2012-12-04 Roddy Craig W Latex compositions comprising pozzolan and/or cement kiln dust and methods of use
US8327939B2 (en) 2005-09-09 2012-12-11 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising cement kiln dust and rice husk ash and methods of use
US8333240B2 (en) 2005-09-09 2012-12-18 Halliburton Energy Services, Inc. Reduced carbon footprint settable compositions for use in subterranean formations
US8399387B2 (en) 2005-09-09 2013-03-19 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising cement kiln dust and rice husk ash and methods of use
US8403045B2 (en) 2005-09-09 2013-03-26 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising unexpanded perlite and methods of cementing in subterranean formations
US8434553B2 (en) 2005-09-09 2013-05-07 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising unexpanded perlite and methods of cementing in subterranean formations
US8486868B2 (en) 2005-09-09 2013-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising unexpanded perlite and methods of cementing in subterranean formations
US8486869B2 (en) 2005-09-09 2013-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of plugging and abandoning a well using compositions comprising cement kiln dust and pumicite
US7743828B2 (en) 2005-09-09 2010-06-29 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cementing in subterranean formations using cement kiln cement kiln dust in compositions having reduced Portland cement content
US8522873B2 (en) 2005-09-09 2013-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. Spacer fluids containing cement kiln dust and methods of use
US7674332B2 (en) 2005-09-09 2010-03-09 Halliburton Energy Services, Inc. Extended settable compositions comprising cement kiln dust and associated methods
US8544543B2 (en) 2005-09-09 2013-10-01 Halliburton Energy Services, Inc. Consolidating spacer fluids and methods of use
US8551923B1 (en) 2005-09-09 2013-10-08 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed spacer fluids containing cement kiln dust and methods of use
US8555967B2 (en) 2005-09-09 2013-10-15 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for evaluating a boundary between a consolidating spacer fluid and a cement composition
US9809737B2 (en) 2005-09-09 2017-11-07 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions containing kiln dust and/or biowaste ash and methods of use
US8691737B2 (en) 2005-09-09 2014-04-08 Halliburton Energy Services, Inc. Consolidating spacer fluids and methods of use
US8895485B2 (en) 2005-09-09 2014-11-25 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions comprising cement kiln dust having an altered particle size
US8921284B2 (en) 2005-09-09 2014-12-30 Halliburton Energy Services, Inc. Spacer fluids containing cement kiln dust and methods of use
US8950486B2 (en) 2005-09-09 2015-02-10 Halliburton Energy Services, Inc. Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and methods of use
US9006154B2 (en) 2005-09-09 2015-04-14 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for determining reactive index for cement kiln dust, associated compositions and methods of use
US9023150B2 (en) 2005-09-09 2015-05-05 Halliburton Energy Services, Inc. Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and/or a natural pozzolan and methods of use
US9051505B2 (en) 2005-09-09 2015-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Placing a fluid comprising kiln dust in a wellbore through a bottom hole assembly
US9150773B2 (en) 2005-09-09 2015-10-06 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions comprising kiln dust and wollastonite and methods of use in subterranean formations
US9157020B2 (en) 2005-09-09 2015-10-13 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions comprising kiln dust and wollastonite and methods of use in subterranean formations
US9676989B2 (en) 2005-09-09 2017-06-13 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions comprising cement kiln dust and tire-rubber particles and method of use
RU2452757C1 (ru) * 2010-12-06 2012-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Кислоторастворимый тампонажный состав
US9376609B2 (en) 2010-12-21 2016-06-28 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising interground perlite and hydraulic cement
US8672028B2 (en) 2010-12-21 2014-03-18 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising interground perlite and hydraulic cement
RU2584431C2 (ru) * 2011-07-11 2016-05-20 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Отверждаемые композиции, включающие совместно перемолотые перлит и гидравлический цемент

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2026959C1 (ru) Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин
CA1064977A (en) Stabilization of sludge slurries
US7736430B2 (en) Compositions and methods for controlling the setting behavior of cement slurries using carbonated fly ash
KR100714738B1 (ko) 시멘트 혼화재, 시멘트 조성물 및 그것을 사용한 시멘트콘크리트
USRE31682E (en) Process for manufacturing concrete of high corrosion resistance
Tennich et al. Behavior of self-compacting concrete made with marble and tile wastes exposed to external sulfate attack
KR20020039520A (ko) 고로슬래그를 주재료로 한 비소성 시멘트의 제조 기술
JPH10102058A (ja) 地盤注入材
RU2202033C2 (ru) Тампонажный состав
Pacewska et al. Influence of some aggressive media on corrosion resistance of mortars with spent cracking catalyst
US11174201B1 (en) Carbon storage using ash, seawater, and alkali activator as a non-cement-based building materials
Ismail et al. Short-term effect on mechanical strength and water absorption of concrete containing palm oil fuel ash exposed to chloride solution
Hossain et al. Evolution of strength and durability of scoria concrete in sea environment
KR101882270B1 (ko) 순환유동층애시를 활용한 저탄소 친환경 모르타르 조성물
SU621652A1 (ru) Бетонна смесь
JPH07242449A (ja) セメント組成物
Formáček et al. Chemical resistance of the binder based on sulfocalcic fly ash
SU1481380A1 (ru) Облегченный тампонажный раствор
RU2036298C1 (ru) Тампонажная композиция
RU2026960C1 (ru) Способ получения тампонажной смеси
SU1671841A1 (ru) Тампонажна смесь
Oymael The effect of sulphate on length change of concrete
CA et al. A Review Study on Limestone Calcined Clay Cement as Sustainable Alternative Supplementary Cementitious Material
SU1555465A1 (ru) Тампонажный раствор дл низкотемпературных скважин
RU1776292C (ru) Тампонажный состав